(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの共通端子に対して複数の個別端子の一つを選択的に接続する高周波スイッチであって、
前記共通端子に接続する伝送線路に対して、前記複数の個別端子は、それぞれにスイッチ素子を介して、並列に接続され、
前記共通端子を基準とした前記伝送線路に沿った距離が近い個別端子ほど、より低い周波数の信号の入出力端となり、
導通制御されたスイッチ素子が前記伝送線路に接続する点から、前記共通端子と反対側の伝送線路の電気長が、前記導通制御されたスイッチ素子により前記伝送線路に接続される個別端子で入出力する信号の波長λの１／４未満に対応する長さである、高周波スイッチ。
【請求項２】
前記スイッチ素子は、オン制御により導通状態となり、オフ制御により開放状態となる、請求項１に記載の高周波スイッチ。
【請求項３】
前記スイッチ素子は、ＭＥＭＳ機構スイッチである、請求項１または請求項２に記載の高周波スイッチ。
【請求項４】
前記伝送線路は、複数の誘電体層を積層してなる積層体に設けられており、
前記スイッチ素子は、前記積層体に内蔵されている、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の高周波スイッチ。
【請求項５】
前記スイッチ素子は、前記積層体の同じ誘電体層上に配設されている、請求項４に記載の高周波スイッチ。
【請求項６】
前記積層体の前記共通端子となる外部接続用電極と、前記個別端子となる外部接続用電極とが、前記積層体の対向する辺に形成されている、請求項４または請求項５に記載の高周波スイッチ。
【請求項７】
前記個別端子は三つ以上であり、
近接する二つの周波数の信号が入出力する個別端子の外部接続用電極の配置位置の間に、前記近接する二つの周波数とは異なる周波数の信号が入出力する個別端子の外部接続用電極が配置されている、請求項６に記載の高周波スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つの共通端子と複数の個別端子との接続を切り替える高周波スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、異なる複数の仕様の通信信号を一つのアンテナで送受信する携帯端末が各種考案されている。このような多周波対応の携帯端末では、一つのアンテナを複数の送信回路、受信回路もしくは送受信回路に切り替えて接続する高周波スイッチが必要となる。
【０００３】
例えば、特許文献１では、一つの共通端子に対して四つの個別端子と切り替えて接続するＳＰ４Ｔスイッチが開示されている。このＳＰ４Ｔスイッチは、共通端子と各個別端子との間に、それぞれ高周波的なスイッチングを行うダイオードスイッチ回路が備えられている。そして、一つのダイオードスイッチ回路をオン制御し、他のダイオードスイッチ回路をオフ制御する。これにより、オン制御されたダイオードスイッチ回路による接続される共通端子と個別端子とが高周波的に導通され、共通端子と他の個別端子とが高周波的に開放となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０８６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような高周波スイッチでは、オン制御されたダイオードスイッチ回路によって導通する個別端子と共通端子との間の伝送経路に対して、オフ制御された各ダイオードスイッチ回路が、オープンスタブとして作用してしまう。そして、これらオープンスタブとして作用するダイオードスイッチ回路は、スタブとして機能する電気長に応じた共振周波数を有する。このため、当該共振周波数によっては、オン制御された伝送線路を伝送する信号の一部が漏洩してしまい、伝送損失が発生するという問題が生じてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、一つの共通端子に対して複数の個別端子を切り替えて接続する高周波スイッチにおいて、導通状態にある共通端子と個別端子間とを伝送する伝送信号の損失を抑圧することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、一つの共通端子に対して複数の個別端子の一つを選択的に接続する高周波スイッチに関する。この高周波スイッチは、次に示す特徴を有する。
【０００８】
（Ａ）共通端子に接続する伝送線路に対して、複数の個別端子が、それぞれにスイッチ素子を介して並列に接続されている。
【０００９】
（Ｂ）共通端子を基準とした伝送線路に沿った距離が近い個別端子ほど、より低い周波数の信号の入出力端となっている。
【００１０】
（Ｃ）導通制御されたスイッチ素子が伝送線路に接続する点を基準にして、共通端子と反対側の伝送線路の電気長が、導通制御されたスイッチ素子により伝送線路に接続される個別端子で入出力する信号の波長λの１／４未満である。
【００１１】
この構成では、導通制御されたスイッチ素子と伝送線路との接続点から、導通制御されていない各スイッチ素子までの伝送線路の電気長が、導通制御された信号（目的信号）に対して、当該目的信号の波長λの１／４未満である。したがって、この構造により発生してしまうスタブの共振周波数は、目的信号の周波数よりも高い周波数となり、当該目的信号の伝送に殆ど影響をおよぼさない。
【００１２】
また、この発明の高周波スイッチにおける各スイッチ素子は、オン制御により導通状態となり、オフ制御により開放状態となるスイッチである。
【００１３】
この構成では、導通制御をオン制御で行う場合に、オフ制御では開放状態となるように、各スイッチ素子および当該スイッチ素子に接続する回路を構成する。これにより、導通制御されたスイッチ素子以外のスイッチ素子に接続する線路は、目的信号を伝送するための伝送線路に対してオープンスタブとなる。これにより、ショートスタブよりも、目的信号に対して高インピーダンスにでき、より低損失な伝送が実現できる。
【００１４】
また、この発明の高周波スイッチの各スイッチ素子は、ＭＥＭＳ機構スイッチである。
【００１５】
この構成では、ＭＥＭＳ機構を用いることで、導通制御されたスイッチ素子では、低損失で目的信号が導通される。一方、導通制御されていないスイッチ素子では、機構的に伝送経路が分離され、より確実な開放状態となる。これらにより、ＭＥＭＳ機構を用いることで、目的信号を伝送すべき伝送経路に対しては、さらに低損失な伝送が可能であり、目的信号を遮断する伝送経路に対しては、より確実な開放状態となる高周波スイッチを実現できる。
【００１６】
また、この発明の高周波スイッチの伝送線路は、複数の誘電体層を積層してなる積層体に設けられている。各スイッチ素子は、積層体に内蔵されている。
【００１７】
この構成では、各スイッチ素子が積層体内に内蔵されることで、高周波スイッチを小型化することができる。また、スイッチ素子を積層基板表面に実装するよりも、伝送線路の長さを短くすることができ、設定する電気長を実現しやすくなる。
【００１８】
また、この発明の高周波スイッチの各スイッチ素子は、積層体の同じ誘電体層上に配設されている。
【００１９】
この構成では、各スイッチ素子を近接して配置できるので、より短い伝送線路にも対応することができる。これにより、対応可能な周波数の上限をより高くすることが可能になり、より高い周波数まで対応可能な高周波スイッチを実現できる。
【００２０】
また、この発明の高周波スイッチの積層体の共通端子となる外部接続用電極と、個別端子となる外部接続用電極とは、積層体の対向する辺に形成されている。
【００２１】
この構成では、個別端子群と共通端子との間隔が離間されるので、各個別端子と共通端子との間のアイソレーションが高くなる。
【００２２】
また、この発明の高周波スイッチは個別端子が三つ以上であり、近接する二つの周波数の信号が入出力する個別端子の外部接続用電極の配置位置の間に、近接する二つの周波数とは異なる周波数の信号が入出力する個別端子の外部接続用電極が配置されている。
【００２３】
この構成では、周波数が近接する個別端子間でのアイソレーションが高くなる。例えば、周波数が近接する場合には、一方の個別端子を利用する信号の周波数帯域が、他方の個別端子を利用する信号の２倍高調波の周波数帯域と重なる可能性もある。このような場合に、さらに離間した周波数の信号を利用する個別端子を、これら二つの個別端子間に挟んで配置すれば、近接する周波数を利用する二つの個別端子間での結合が大幅に抑圧され、アイソレーションが向上する。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、導通制御されたスイッチ素子以外のスイッチ素子が接続される伝送線路のスタブが、導通制御されたスイッチ素子を伝送する信号の周波数と大幅に異なる共振周波数になる。これにより、伝送信号が各伝送線路によるスタブに殆ど漏洩することが無く、低損失な信号伝送およびスイッチングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る高周波スイッチの等価回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る高周波スイッチの作用を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る高周波スイッチの平面透視図、側面断面図、および、回路図と構成図との関係を示す図である。
【図４】ＭＥＭＳスイッチの構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態に係る高周波スイッチについて、図を参照して説明する。図１は本実施形態の高周波スイッチ１０の等価回路図である。
【００２７】
図１に示すように、高周波スイッチ１０は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３、伝送線路ＴＬ０，ＴＬ１，ＴＬ２を備える。共通端子Ｐｃは、伝送線路ＴＬ０の一方端に接続している。伝送線路ＴＬ０の他方端は、線路長Ｌ１からなる伝送線路ＴＬ１の一方端に接続している。伝送線路ＴＬ０と伝送線路ＴＬ１との接続点には、スイッチＳＷ１の一方端が接続している。スイッチＳＷ１の他方端は、第１の個別端子Ｐｐ１に接続している。伝送線路ＴＬ１の他方端は、線路長Ｌ２からなる伝送線路ＴＬ２の一方端に接続している。伝送線路ＴＬ１と伝送線路ＴＬ２との接続点には、スイッチＳＷ２の一方端が接続している。スイッチＳＷ２の他方端は、第２の個別端子Ｐｐ２に接続している。伝送線路ＴＬ２の他方端には、スイッチＳＷ３の一方端が接続している。スイッチＳＷ３の他方端は、第３の個別端子Ｐｐ３に接続している。
【００２８】
すなわち、高周波スイッチ１０では、伝送線路ＴＬ０，ＴＬ１，ＴＬ２が直列接続されたメイン伝送線路の一方端に、共通端子Ｐｃが接続している。そして、当該メイン伝送線路の他方端に、スイッチＳＷ３を介して第３の個別端子Ｐｐ３が接続している。さらに、メイン伝送線路に対して、共通端子Ｐｃ側から近い順に、スイッチＳＷ１を介して第１の個別端子Ｐｐ１が接続して、スイッチＳＷ２を介して第２の個別端子Ｐｐ２が接続している。
【００２９】
スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、オン制御により導通状態となり、オフ制御により開放状態となるスイッチからなる。そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、一つがオン制御され、他の二つがオフ制御される。これにより、第１の個別端子Ｐｐ１、第２の個別端子Ｐｐ２、第３の個別端子Ｐｐ３のいずれか一つと共通端子Ｐｃとが導通状態になり、他の二つと共通端子Ｐｃとが開放状態になる。
【００３０】
第１の個別端子Ｐｐ１、第２の個別端子Ｐｐ２、第３の個別端子Ｐｐ３は、それぞれに異なる周波数帯域の通信信号を、共通端子Ｐｃとの間で伝送する端子である。ここで、第１の個別端子Ｐｐ１と共通端子Ｐｃとの間で伝送する信号の周波数Ｓ１（以下、当該信号を第１通信信号Ｓ（ｆ１）と称する。）は、第２の個別端子Ｐｐ２と共通端子Ｐｃとの間で伝送する信号の周波数Ｓ２（以下、当該信号を第２通信信号Ｓ（ｆ２）と称する。）よりも低く設定している。さらに、第２通信信号Ｓ（ｆ２）は、第３の個別端子Ｐｐ３と共通端子Ｐｃとの間で伝送する信号の周波数Ｓ３（以下、当該信号を第３通信信号Ｓ（ｆ３）と称する。）よりも低く設定している。
【００３１】
伝送線路ＴＬ１の線路長Ｌ１と、伝送線路ＴＬ２の線路長Ｌ２は、次に関係を満たすように設定している。
【００３２】
（Ａ）伝送線路ＴＬ２の線路長Ｌ２は、第２通信信号Ｓ（ｆ２）の波長をλ２とした場合に、その電気長ＤＬ２が当該波長λ２の１／４倍未満、すなわち、
ＤＬ２＜λ２／４
となる線路長である。
【００３３】
（Ｂ）伝送線路ＴＬ１の線路長Ｌ１と伝送線路ＴＬ２の線路長Ｌ２は、第１通信信号Ｓ（ｆ１）の波長をλ１とした場合に、その加算した電気長ＤＬ１＋ＤＬ２’が当該波長λ１の１／４倍未満、すなわち、
ＤＬ１＋ＤＬ２’＜λ１／４
となる線路長である。
【００３４】
このような構成とすることで、当該高周波スイッチ１０は、次に示すように作用する。図２は、本実施形態に係る高周波スイッチ１０の作用を示す図である。図２（Ａ）は第１通信信号Ｓ（ｆ１）を送受信する状態、図２（Ｂ）は第２通信信号Ｓ（ｆ２）を送受信する状態、図２（Ｃ）は第３通信信号Ｓ（ｆ３）を送受信する状態を示す。
【００３５】
（１）第１通信信号Ｓ（ｆ１）を送受信する場合
第１通信信号Ｓ（ｆ１）を送受信する場合、スイッチＳＷ１をオン制御し、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフ制御する。スイッチＳＷ１は導通状態となり、スイッチＳＷ２，ＳＷ３は開放状態となる。これにより、図２（Ａ）に示すように、共通端子Ｐｃと第１の個別端子Ｐｐ１とが伝送線路ＴＬ０で接続され、この伝送線路ＴＬ０にオープンスタブＳｔｕｂ（ｆ１）が接続する構成となる。
【００３６】
オープンスタブＳｔｕｂ（ｆ１）は、連続する伝送線路ＴＬ１，ＴＬ２からなり、その線路長はＬ１＋Ｌ２である。言い換えれば、このオープンスタブＳｔｕｂ（ｆ１）は、第１通信信号Ｓ（ｆ１）に対する電気長がＤＬ１＋ＤＬ２’からなるオープンスタブである。ここで、上述のように、第１通信信号Ｓ（ｆ１）の波長λ１に対して、オープンスタブＳｔｕｂ（ｆ１）の電気長ＤＬ１＋ＤＬ２’は、１／４未満（ＤＬ１＋ＤＬ２’＜λ１／４）であるので、第１通信信号Ｓ（ｆ１）の周波数帯域よりも高周波数側に共振周波数が現れる。従って、第１通信信号Ｓ（ｆ１）が当該オープンスタブＳｔｕｂ（ｆ１）に漏洩することを抑圧できる。これにより、スイッチＳＷ１がオン制御で、スイッチＳＷ２，ＳＷ３がオフ制御されると、第２、第３の個別端子Ｐｐ２，Ｐｐ３へ漏洩することなく、共通端子Ｐｃと第１の個別端子Ｐｐ１との間で、第１通信信号Ｓ（ｆ１）を低損失に伝送することができる。
【００３７】
なお、伝送線路ＴＬ１，ＴＬ２の電気長は、実質的に第１通信信号Ｓ（ｆ１）の２倍高調波の周波数よりも高周波数側であることが望ましい。例えば、ＤＬ１＋ＤＬ２’≪λ１／８とする。これにより、第１通信信号Ｓ（ｆ１）を、さらに確実に低損失で伝送することができる。
【００３８】
（２）第２通信信号Ｓ（ｆ２）を送受信する場合
第２通信信号Ｓ（ｆ２）を送受信する場合、スイッチＳＷ２をオン制御し、スイッチＳＷ１，ＳＷ３をオフ制御する。スイッチＳＷ２は導通状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３は開放状態となる。これにより、図２（Ｂ）に示すように、共通端子Ｐｃと第２の個別端子Ｐｐ２とが連続する伝送線路ＴＬ０，ＴＬ１（ＴＬ０＋ＴＬ１）で接続され、この伝送線路ＴＬ０＋ＴＬ１にオープンスタブＳｔｕｂ（ｆ２）が接続する構成となる。
【００３９】
オープンスタブＳｔｕｂ（ｆ２）は、伝送線路ＴＬ２からなり、その線路長はＬ２である。言い換えれば、このオープンスタブＳｔｕｂ（ｆ２）は、第２通信信号Ｓ（ｆ２）に対する電気長がＤＬ２からなるスタブである。ここで、上述のように、第２通信信号Ｓ（ｆ２）の波長λ２に対して、オープンスタブＳｔｕｂ（ｆ１）の電気長ＤＬ２は、１／４未満（ＤＬ２＜λ２／４）であるので、第２通信信号Ｓ（ｆ２）の周波数帯域よりも高周波数側に共振周波数が現れる。従って、第２通信信号Ｓ（ｆ２）が、当該オープンスタブＳｔｕｂ（ｆ２）に漏洩することを抑圧できる。
【００４０】
ここで、上述の説明では、伝送線路ＴＬ０と伝送線路ＴＬ１との間に接続された、開放状態のスイッチＳＷ１によるオープンスタブに関して記載していない。これは、当該接続点にスイッチの一方端が接続されることで、オープンスタブが実質的に構成されないのに等しいからである。
【００４１】
これにより、スイッチＳＷ２がオン制御で、スイッチＳＷ１，ＳＷ３がオフ制御されると、第１、第３の個別端子Ｐｐ１，Ｐｐ３に漏洩することなく、共通端子Ｐｃと第２の個別端子Ｐｐ２との間で、第２通信信号Ｓ（ｆ２）を低損失に伝送することができる。
【００４２】
なお、伝送線路ＴＬ２の線路長は、実質的に第２通信信号Ｓ（ｆ２）の２倍高調波の周波数よりも高周波数側であることが望ましい。例えば、ＤＬ２≪λ２／８とする。これにより、第２通信信号Ｓ（ｆ２）を、さらに確実に低損失で伝送することができる。
【００４３】
（３）第３通信信号Ｓ（ｆ３）を送受信する場合
第３通信信号Ｓ（ｆ３）を送受信する場合、スイッチＳＷ３をオン制御し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフ制御する。スイッチＳＷ３は導通状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は開放状態となる。これにより、図２（Ｃ）に示すように、共通端子Ｐｃと第３の個別端子Ｐｐ３とが連続する伝送線路ＴＬ０，ＴＬ１，ＴＬ２（ＴＬ０＋ＴＬ１＋ＴＬ２）で接続される構成となる。
【００４４】
ここで、上述のように、伝送線路ＴＬ０と伝送線路ＴＬ１との間に接続された開放状態のスイッチＳＷ１によるオープンスタブや、伝送線路ＴＬ１と伝送線路ＴＬ２との間に接続された開放状態のスイッチＳＷ２によるオープンスタブは、実質的に構成されないに等しい。
【００４５】
これにより、スイッチＳＷ３がオン制御で、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオフ制御されると、共通端子Ｐｃと第３の個別端子Ｐｐ３とが単に伝送線路で接続された構成となり、第１、第２の個別端子Ｐｐ１，Ｐｐ２に漏洩することなく、共通端子Ｐｃと第３の個別端子Ｐｐ３との間で第３通信信号Ｓ（ｆ３）を低損失に伝送することができる。
【００４６】
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、導通させる対象となる通信信号に対して、対象となる共通端子と個別端子との間を低損失に伝送できる高周波スイッチを実現できる。この際、高周波スイッチは、メインの伝送線路と、個別端子毎に設けられたスイッチ素子のみからなるので、高周波スイッチを簡素な構成で実現できる。
【００４７】
次に、上述の回路構成からなる高周波スイッチ１０の構造について、図を参照して説明する。図３（Ａ）は、本実施形態の高周波スイッチ１０を構成する積層体の所定層を積層方向から見た図である。図３（Ｂ）は本実施形態の高周波スイッチ１０を構成する積層体１００の側面断面図である。図３（Ｃ）は、図１の回路と図３（Ａ）の構成との関係を示す図である。
【００４８】
図３に示すように、本実施形態の高周波スイッチ１０は、誘電体層（絶縁体層）９００を所定枚数積層してなる直方体形状の積層体１００により構成される。積層体１００の最下層の誘電体層９００の底面、すなわち積層体１００の底面には、共通端子Ｐｃ用の外部接続用電極２０、第１の個別端子Ｐｐ１用の外部接続用電極２１Ａ、第２の個別端子Ｐｐ２用の外部接続用電極２１Ｂ、第３の個別端子Ｐｐ３用の外部接続用電極２１Ｃ、およびグランド電極３０が形成されている。共通端子Ｐｃ用の外部接続用電極２０と、第１、第２、第３の個別端子Ｐｐ１，Ｐｐ２，Ｐｐ３用の外部接続用電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとは、積層体１００の対向する側辺に形成されている。グランド電極３０は、積層体１００の底面における共通端子Ｐｃ用の外部接続用電極２０と、第１、第２、第３の個別端子Ｐｐ１，Ｐｐ２，Ｐｐ３用の外部接続用電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと間の中央領域に形成されている。
【００４９】
積層方向の途中位置にある所定の誘電体層９００の表面には、図３（Ａ）に示すように、伝送用電極１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが形成されている。また、当該誘電体層９００には、上述のＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３にそれぞれ対応するスイッチ素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが実装されている。
【００５０】
伝送用電極１２Ａの一方端は、積層方向に延びる形状からなる導電性のビアホールＶＨによって、共通端子Ｐｃ用の外部接続用電極２０に接続している。伝送用電極１２Ａの他方端は、スイッチ素子１１Ａ用の一方ランドに接続している。また、伝送用電極１２Ａの他方端は、伝送用電極１２Ｂの一方端に接続している。
【００５１】
伝送用電極１２Ｂの他方端は、スイッチ素子１１Ｂの一方ランドに接続している。この際、伝送用電極１２Ｂは、伝送線路ＴＬ１に対応するものであるので、線路長Ｌ１の長さ、すなわち、第１通信信号Ｓ（ｆ１）に対して電気長ＤＬ１の長さで形成されている。また、伝送用電極１２Ｂの他方端は、伝送用電極１２Ｃの一方端に接続している。
【００５２】
伝送用電極１２Ｃの他方端は、スイッチ素子１１Ｃの一方ランドに接続している。この際、伝送用電極１２Ｃは、伝送線路ＴＬ２に対応するものであるので、線路長Ｌ２の長さ、すなわち、第１通信信号Ｓ（ｆ１）に対して電気長ＤＬ２’で第２通信信号Ｓ（ｆ２）に対して電気長ＤＬ２の長さで形成されている。
【００５３】
スイッチ素子１１Ａの他方ランドは、伝送用電極１３Ａの一方端に接続し、当該伝送用電極１３Ａの他方端は、導電性のビアホールＶＨによって、第１の個別端子Ｐｐ１用の外部接続用電極２１Ａに接続している。
【００５４】
スイッチ素子１１Ｂの他方ランドは、伝送用電極１３Ｂの一方端に接続し、当該伝送用電極１３Ｂの他方端は、導電性のビアホールＶＨによって、第２の個別端子Ｐｐ２用の外部接続用電極２１Ｂに接続している。
【００５５】
スイッチ素子１１Ｃの他方ランドは、伝送用電極１３Ｃの一方端に接続し、当該伝送用電極１３Ｃの他方端は、導電性のビアホールＶＨによって、第３の個別端子Ｐｐ３用の外部接続用電極２１Ｃに接続している。
【００５６】
以上のような構造により、高周波スイッチ１０が積層体１００により実現される。そして、スイッチ素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを積層体１００に内装することで、これらスイッチ素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを積層体１００の表面に実装するよりも、薄型化および小型化が可能になる。また、スイッチ素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを表面に実装し、各伝送線路用の伝送用電極１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを内層電極で形成した場合、スイッチ素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと各伝送線路用の伝送用電極１２Ｂ，１２Ｃとを導通するビアホールを設けなければならない。このため、ビアホールも加味して、伝送用電極１２Ｂ，１２Ｃの線路長を形成しなければならない。しかしながら、図３のように同層にすることで、伝送用電極１２Ｂ，１２Ｃの線路長の正確な設計、形成も容易となる。また、伝送用電極１２Ｂ，１２Ｃを短く形成できる。
【００５７】
また、図３に示すように、スイッチ素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを同層上に配設することで、スイッチ素子間の距離を短く取ることができる。これにより、高周波数である通信信号の波長の１／４未満からなる伝送線路を実現しやすくなる。また、スイッチ素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを積層体１００の表面に実装するよりも、スイッチ素子間を短くできることから、対応可能な周波数の上限を、より高くすることができる。
【００５８】
また、共通端子と各個別端子とが積層体１００の対向する側辺に配設されているので、共通端子と各個別端子とのアイソレーションを高めることができる。さらに、共通端子と各個別端子との間にグランド電極が存在することで、さらにアイソレーションを高めることができる。これにより、共通端子から各個別端子への直接的な漏洩を防止でき、スイッチとしての機能をさらに向上することができる。
【００５９】
また、図３に示すように、三種の通信信号のうちの周波数が近接する第１，第２通信信号用の個別端子Ｐｐ１，Ｐｐ２（外部接続用電極２１Ａ，２１Ｂ）の間に、さらに高い周波数の第３通信信号用の個別端子Ｐｐ３（外部接続用電極２１Ｃ）が配設されていることで、個別端子Ｐｐ１，Ｐｐ２（外部接続用電極２１Ａ，２１Ｂ）の間のアイソレーションを高めることができる。また、第１，第２通信信号用の伝送用電極１３Ａ，１３Ｂの間に、さらに高い周波数の第３通信信号用の伝送用電極１３Ｃが配設されていることで、伝送用電極１３Ａ，１３Ｂの間のアイソレーションを高めることができる。
【００６０】
このような構成では、具体的には、例えば、第１通信信号がＧＳＭ８５０，ＧＳＭ９００通信信号であり、第２通信信号がＧＳＭ１８００，ＧＳＭ１９００通信信号の場合、第１通信信号の２次高調波の周波数帯と第２通信信号の周波数帯が重なり合ってしまう。しかしながら、当該構成を用いれば、さらに周波数の高いＷＣＤＭＡを第３通信信号とする伝送経路により、第１通信信号用の伝送経路と第２通信信号の伝送経路とのアイソレーションが確保されるので、第１通信信号の高調波が第２通信信号の伝送経路へ漏洩することを抑圧できる。
【００６１】
ところで、上述の説明では、スイッチ素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの具体的構造を示していないが、図４に示すようなＭＥＭＳ機構のスイッチ素子であることが望ましい。図４は、ＭＥＭＳスイッチの構成例を示す断面図である。なお、図４では、スイッチ素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを代表して簡略的にスイッチ素子１１として示している。
【００６２】
スイッチ１１は、複数の誘電体層９００を積層してなる。積層体内には空間が形成されており、当該空間中に、梁４２によって積層体に対して支持される薄膜の可動電極４１が配設されている。空間の下表面には、所定間隔で離間した固定電極４３Ａ，４３Ｂが形成されている。固定電極４３Ａ，４３Ｂは、可動電極４１に対して所定面積で対向している。また、固定電極４３Ａ，４３Ｂは、それぞれ導電性のビアホール４４Ａ，４４Ｂを介して、積層体底面の外部接続用電極４５Ａ，４５Ｂに接続している。
【００６３】
このような構成のスイッチ１１では、図示しない駆動電圧印加回路から可動電極４１と固定電極４３Ａ，４３Ｂとに間に直流電圧が印加されると、可動電極４１がクーロン力により変位し、固定電極４３Ａ，４３Ｂに当接する。これにより、導通状態となる。一方、直流電圧の印加を停止する（もしくは駆動用の直流電圧に対する逆電圧を印加して蓄積した電荷を排出する）と、クーロン力から開放され、可動電極４１が固定電極４３Ａ，４３Ｂから離間する。これにより、開放状態となる。
【００６４】
このようなＭＥＭＳ機構のスイッチを用いることで、導通と開放を機構的に実現できる。これにより、確実な導通、開放制御が可能になるとともに、半導体スイッチのような材質上避けられない損失や高調波が発生しない。また、伝送線路への接続点にスイッチ素子を実装することで、開放点が接続点とほぼ同じになり、伝送線路を伝送する通信信号に対して殆ど影響を与えない。これらにより、さらに確実なスイッチングと、導通させる通信信号に対する低損失な伝送が実現できる。
【００６５】
なお、上述のＭＥＭＳ機構のスイッチは、高周波スイッチを構成する積層体とは別にＭＥＭＳ機構のスイッチ素子を形成し、積層体内に実装する例を示したが、高周波スイッチを構成する積層体に、ＭＥＭＳ機構のスイッチ素子を一体形成してもよい。
【００６６】
また、上述の説明では、オフ制御でオープンスタブを形成する例を示したが、オフ制御でショートスタブを形成する構成を用いてもよい。ただし、上述のようにオープンスタブを形成することで、目的とする端子間を伝送させる通信信号に対して、オフ制御のスイッチ側を高インピーダンスに設定することができる。これにより、さらにアイソレーション特性を向上させることができる。
【００６７】
また、上述の説明では、三種類の異なる周波数の通信信号をスイッチングする高周波スイッチについて説明したが、四種類以上の通信信号であっても、本発明の構成および制御を適用できる。この際には、通信信号の種類毎に個別端子およびスイッチを追加して伝送線路の電気長を適宜設定すればよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０−高周波スイッチ、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３−推知素子、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ−伝送用電極、２０，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ−外部接続用電極、３０−グランド電極、１００−積層体、９００−誘電体層、ＶＨ−導電性ビアホール、
４１−可動電極、４２−梁、４３Ａ，４３Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ−固定電極、４４Ａ，４４Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ−導電性ビアホール、４５Ａ，４５Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ−外部接続用電極、４００−空間、６１Ａ，６１Ｂ，７１Ａ，７１Ｂ，７２−引き回し電極、８０，８１−導電性ビアホール、８５−中間グランド電極、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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